【正文】 由于自身水平有限，設(shè)計中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我深刻地認(rèn)識到學(xué)好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯(lián)系實際的含義，并且檢驗了大學(xué)三年的學(xué)習(xí)成果。我會一步一個腳印，踏踏實實的向我的目標(biāo)挺進(jìn)。在這次設(shè)計過程中，使我不僅在實際操作，并且在理論水平上有了很大的提高。這次的設(shè)計雖然是智能搖頭電風(fēng)扇的設(shè)計，但是這種控制風(fēng)扇搖頭角度和速度的方法，在我們的生活中還能有更廣泛的應(yīng)用，比如在原來固定的太陽能采光板上，加上感光傳感器，在感光傳感器的信號控制下，由步進(jìn)電機驅(qū)動電機跟蹤太陽采光，即可做成太陽能采光板的跟蹤采光系統(tǒng)，園林的智能灌溉系統(tǒng)可以由步進(jìn)電機帶動噴水龍頭以擴大澆水范圍、攝像頭的智能監(jiān)控系統(tǒng)可以使用步進(jìn)電機帶動攝像頭以擴大監(jiān)控范圍等等……通過這次智能搖頭風(fēng)扇的設(shè)計，使我認(rèn)識到單片機的重要性，特別是在電氣自動化控制的現(xiàn)代社會尤其重要。這次畢業(yè)設(shè)計綜合應(yīng)用了電工電子，單片機編程等方面的知識，主要完成的工作包括：電路板的硬件設(shè)計，單片機編程，A/D芯片使用，步進(jìn)電機驅(qū)動，液晶使用等方面的知識。在硬件的問題中，AD芯片和串口下載這連個問題最棘手。當(dāng)然，在軟件調(diào)試中還遇到很多其他的問題，比如，開始的時候AD芯片的顯示也不正常，輸入模擬量，轉(zhuǎn)化出來的數(shù)字量和模擬量無對應(yīng)關(guān)系，最后發(fā)現(xiàn)是AD芯片的一根線接錯了，把它改過來AD轉(zhuǎn)換前的模擬量和數(shù)字量就對應(yīng)了。解決辦法：在網(wǎng)上下載英文版的芯片資料，然后改寫延時子程序，液晶顯示正常。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。分析：128的二進(jìn)制碼為1000 000，1的二進(jìn)制碼為0000 0001?，F(xiàn)象：1602液晶無字符顯示，背光正常。如果想讓風(fēng)扇按照上次斷電前的搖頭角度和搖頭速度啟動，操作是方法：按下1號啟動按鈕，就可以按照斷電前的搖頭角度和速度參數(shù)旋轉(zhuǎn)，想停止的時候按下4號按鈕。第四章 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 系統(tǒng)硬件的安裝與調(diào)試系統(tǒng)硬件的安裝和調(diào)試也是一個非常重要的內(nèi)容，下面從兩個方面介紹硬件的安裝和調(diào)試的內(nèi)容。 } if(write==1) //判斷計時器是否計時一秒 { write=0。 //對TH0 TL0賦值TL0=(6553650000)%256。 EA=1。} }}void main(){unsigned char i。 //每過250ust tt加一if(tt==20) //計滿20次（1秒）時 { tt=0。 delay1(50)。 writex(info)。 writex(0xa0)。 delay1(10)。 writex(0xa1)。 clock()。 flash()。 while ((sda==1)amp。 return(k)。 else j=0。i++) { flash()。 flash()。 sda=1。 scl=1。 scl=0。 temp=j。 flash()。 flash()。 flash()。 flash()。 。ix。它只有兩根雙向信號線。 TR0=1。 TH0=(6553650000)/256。 //時鐘輸入端賦值 cw=0。 TL0=(6553650000)%256。sbit cw=P2^1。 //顯示字符位置 delay1(200)。 delay(40)。 //顯示字符位置 delay(50)。a9。 init()。 //數(shù)據(jù)控制 delay(20)。 //顯示模式設(shè)置 delay(20)。 lcden=1。 }void write_date(uchar date) //寫數(shù)據(jù)函數(shù) { P0=date。 delay(10)。 } } 1602液晶程序液晶主要用于輸入旋轉(zhuǎn)角度的顯示，根據(jù)寫命令時序圖與寫數(shù)據(jù)時序圖寫出寫命令函數(shù)和寫數(shù)據(jù)函數(shù)，然后寫初始化程序，根據(jù)液晶的說明書寫出自己所需要的初始化設(shè)置。 csad=1。 //讀取P1口之前先給其寫全1 csad=0。a0。 //AD寫入（啟動AD轉(zhuǎn)換） adwr=1。 init()。本系統(tǒng)的工作原理是：先用AD芯片采集電位器的模擬量作為輸入角度值，然后使用STC89C52RC單片機處理AD芯片轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，接著用這些數(shù)字量來控制步進(jìn)電機驅(qū)動芯片TA8435,最后由TA8435來控制步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)角度。步進(jìn)電機在低頻工作時,會有振動大、噪聲大的缺點。 步進(jìn)電機具有和機械結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點, 圖220是四相六線制步進(jìn)電機原理圖,這類步進(jìn)電機既可作為四相電機使用,也可以做為兩相電機使用,使用靈活,因此應(yīng)用廣泛。 3）步進(jìn)電動機的動態(tài)響應(yīng)快,易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。 步進(jìn)電機簡介步進(jìn)電動機是純粹的數(shù)字控制電動機,它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰?即給一個脈沖,步進(jìn)電機就轉(zhuǎn)一個角度,因此非常合適單片機控制,在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,電機則轉(zhuǎn)過一個步距角,同時步進(jìn)電機只有周期性的無累積誤差,精度高。在第2個時鐘周期開始時,輸出電流控制電路輸出電壓Ua達(dá)到第2階段,比較器正向電壓也相應(yīng)為第2階段的電壓,因此,流經(jīng)步進(jìn)電機線圈的電流從第1階段也升至第二階段2,電流波形如圖IA第2部分,第3時鐘周期,第4時鐘周期TA8435的工作原理與第2是一樣的,只有又升高比較器正向電壓而已,輸出電流波形如圖IA中第4部分。各引腳功能如下： 腳1（SGND）：信號地； 腳2（RESET）：復(fù)位端，低電平有效，當(dāng)該端有效時，電路復(fù)位到起始狀態(tài)，此時在任何激勵方式下，輸出各相都置于它們的原點； 引腳3（ENABLE）：使能端，低電平有效；當(dāng)該端為高電平時電路處于維持狀態(tài)，此時各相輸出被強制關(guān)閉； 引腳4（OSC）：該腳外接電容的典型值可決定芯片內(nèi)部驅(qū)動級的斬波頻率（15KHZ～80KHZ），計算公式為：FOSC＝1/COSC　 式中，COSC的單位為μF　 FOSC的單位為KHZ。 控制器時序說明（1）讀操作時序圖214 讀操作時序圖（2）寫操作時序圖215 寫操作時序圖（3）時序參數(shù)表23 時序參數(shù)表時序參數(shù)符號極限值單位測試條件最小值典型值最大值E信號周期tc400－－ns引腳EE脈沖寬度tpw150－－nsE上升沿/下降沿時間tR,tF－－25ns地址建立時間tSP130－－ns引腳E、RS、R/W地址保持時間tHD110－－ns數(shù)據(jù)建立時間(讀操作)tD－－100ns引腳DB0~DB7數(shù)據(jù)保持時間(讀操作)tHD220－－ns數(shù)據(jù)建立時間(寫操作)tSP240－－ns數(shù)據(jù)保持時間(謝操作)tHD210－－ns 步進(jìn)電機驅(qū)動芯片的選型 TA8435簡介 TA8435是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細(xì)分二相步進(jìn)電機驅(qū)動專用芯片,該芯片具有以下特點：圖216 TA8435內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖主要特點 TA8435是東芝公司生產(chǎn)的單片正弦細(xì)分二相步進(jìn)電機驅(qū)動專用芯片，它可以驅(qū)動二相步進(jìn)電機，且電路簡單，工作可靠。光標(biāo)加1)，N=0(讀或?qū)懸粋€字符后地址指針減1 amp。 字符集1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。（16列2行） 管腳功能1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中：第1腳：VSS為電源地第2腳：VDD接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度）。 AT24C02的芯片地址如下圖，1010為固定，A0，A1，A2正好與芯片的1，2，3引角對應(yīng)，為當(dāng)前電路中的地址選擇線，三根線可選擇8個芯片同時連接在電路中，當(dāng)要與哪個芯片通信時傳送相應(yīng)的地址即可與該芯片建立連接。數(shù)據(jù)傳送格式（1）字節(jié)傳送與應(yīng)答。TEST：硬件寫保護(hù)控制引腳。將這3個引腳配置成不同的編碼值，在同一串行總線上最多可擴充8片同一容量或不同容量的24系列串行E2PROM芯片。R8用于第六管腳的限流。（4）接地 模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中要特別注意到地線的正確連接，否則干擾很嚴(yán)重，以至影響轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確性。滿刻度調(diào)整時，先給輸入端加入電壓 ，使?jié)M刻度所對應(yīng)的電壓值是，其中是輸入電壓的最大值，是輸入電壓的最小值。該信號常作為向微機系統(tǒng)發(fā)出的中斷請求信號。WR：寫信號輸入，接受微機系統(tǒng)或其它數(shù)字系統(tǒng)控制芯片的啟動輸入端，低電平有效，當(dāng)CS、WR同時為低電平時，啟動轉(zhuǎn)換。 A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸出端，該輸出端具有三態(tài)特性，能與微機總線相接。分辨率8位，轉(zhuǎn)換時間100μs，輸入電壓范圍為0～5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 5V。在編程時，EA/Vpp腳還需加上21V的編程電壓。Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。 圖25 復(fù)位電路圖Pin30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。RESET由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。INTEL的MCS51系列單片機采用的是哈佛結(jié)構(gòu)的形式，而后續(xù)產(chǎn)品16位的MCS96系列單片機則采用普林斯頓結(jié)構(gòu)。全雙工串行口：8051內(nèi)置一個全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。數(shù)據(jù)存儲器(RAM)8051內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放